EnerjiKaynaklarıProf. Dr. Hayat� DOĞANAYDoç. Dr. Ogün COŞKUN

(Güncellenm�ş 3. Baskı)

Prof. Dr. Hayati DOĞANAY

Doç. Dr. Ogün COŞKUN

ENERJİ KAYNAKLARI

ISBN 978-605-318-838-4DOI 10.14527/9786053188384

Kitap içeriğinin tüm sorumluluğu yazarlarına aittir.

© 2017, PEGEM AKADEMİ

Bu kitabın basım, yayım ve satış hakları Pegem Akademi Yay. Eğt. Dan. Hizm. Tic. Ltd. Şti.ye ait-tir. Anılan kuruluşun izni alınmadan kitabın tümü ya da bölümleri, kapak tasarımı; mekanik, elekt-ronik, fotokopi, manyetik, kayıt ya da başka yöntemlerle çoğaltılamaz, basılamaz, dağıtılamaz. Bu kitap T.C. Kültür Bakanlığı bandrolü ile satılmaktadır. Okuyucularımızın bandrolü olmayan ki-taplar hakkında yayınevimize bilgi vermesini ve bandrolsüz yayınları satın almamasını diliyoruz.

Pegem Akademi Yayıncılık, 1998 yılından bugüne uluslararası düzeyde düzenli faaliyet yürüten uluslararası akademik bir yayınevidir. Yayımladığı kitaplar; Yükseköğretim Kurulunca ta-nınan yükseköğretim kurumlarının kataloglarında yer almaktadır. Dünyadaki en büyük çevri-miçi kamu erişim kataloğu olan WorldCat ve ayrıca Türkiye’de kurulan Turcademy.com ve Pegemindeks.net tarafından yayınları taranmaktadır, indekslenmektedir. Aynı alanda farklı yazar-lara ait 1000’in üzerinde yayını bulunmaktadır. Pegem Akademi Yayınları ile ilgili detaylı bilgilere http://pegem.net adresinden ulaşılabilmektedir.

Güncellenmiş 3. Baskı: Nisan 2017, Ankara

Yayın-Proje: Özlem SağlamDizgi-Grafik Tasarım: Didem Kestek

Kapak Tasarımı: Pegem Akademi

Baskı: Vadi Grup Ciltevi A.Ş.İvedik Organize Sanayi 28. Cadde 2284 Sokak No:105

Yenimahalle/ANKARA(0312 394 55 91)

Yayıncı Sertifika No: 14749Matbaa Sertifika No: 26687

İletişim

Karanfil 2 Sokak No: 45 Kızılay / ANKARAYayınevi: 0312 430 67 50 - 430 67 51

Yayınevi Belgeç: 0312 435 44 60Dağıtım: 0312 434 54 24 - 434 54 08

Dağıtım Belgeç: 0312 431 37 38Hazırlık Kursları: 0312 419 05 60İnternet: www.pegem.netE-ileti: pegem@pegem.net

ÖN SÖZ

Eldeki eser, bir ders kitabıdır. Coğrafya öğrencilerine okutulmakta olan Enerji Kaynakları öğretim programınının konularını içermektedir.

Hatırlanacağı üzere, bu alandaki ilk yayın, İstanbul Üniv. Edebiyat Fakültesi Coğ-rafya Bölümü öğretim üyelerinden Ord. Prof. Dr. Ali TANOGLU (1904-1978) tarafın-dan hazırlanmış; ilk baskısı 1940, dördüncü ve son baskısı ise 1971 yılında yapılmış olan İktisadi Coğrafya: Enerji Kaynakları adlı ders kitabıdır. Ancak söz konusu bu önemli eser, hem sadece “Giriş, Taşkömürü, Petrol ve Beyaz Kömür” kaynaklarından oluşturulmuş; hem de yeni baskıları yapılamamıştır. Kaldı ki, o devrenin bir özelliği olarak (henüz gündeme gelmemeleri nedeniyle), yeni ve yenilenebilir enerji kaynak-larına ise (su gücü hariç) hemen hiç değinilmemiştir.

Eldeki çalışma, geleneksel enerji kaynaklarının güncelleştirilerek söz konusu edilmeleri yanında; yeni ve yenilenebilir enerji kaynaklarını da içermesi bakımından önem taşımaktadır. İlk baskısı 1991, ikinci baskısı 1998 yılında yapılmış olan çalışma, gerek fikir yapısı ve gerekse rezerv, üretim verileri ve dağılışları açısından büyük ölçü-de güncellenmiş ve üçüncü baskı yayımlanmıştır. İlk iki baskısı bütünüyle Prof. Dr. Hayati DOĞANAY tarafından hazırlanmış olan eldeki ders kitabının, bu baskısı için, sözü edilen veri güncellemeleri ve düzenlemeler Doç. Dr. Ogün COŞKUN tarafından yapılmıştır. Bu düzenleme ve güncellemeler için başta BP İstatistik Yıllıkları olmak üzere, Birleşmiş Milletler (UN) Enerji İstatistikleri, Uluslararası Enerji Ajansı (IEA) İstatistikleri gibi kaynaklardan ve Uluslararası Atom Enerjisi Kurumu (IAEA), Dün-ya Enerji Konseyi (WEC), Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı gibi çeşitli kurum ve kuruluşların hazırladığı resmi istatistiklerden geniş ölçüde yararlanılmıştır.

Çalışmanın eldeki duruma gelmesinde meslektaşlarımızın da çeşitli katkıları söz konusu olmuştur. Bu nedenle, Prof. Dr. Halil KOCA, Prof. Dr. İ. Fevzi ŞAHİN, Prof. Dr. Mehmet ZAMAN, Prof. Dr. Mete ALIM, Yrd. Doç. Dr. Yaşar GÖK, Yrd. Doç. Dr. Günay KAYA ve Arş. Gör. Rukiye ADANALI’ya teşekkür ederiz. Ayrıca, özellikle hari-ta çizimleri ve amaca uygun fotoğrafların sağlanmasında, Doç. Dr.Namık Tanfer AL-TAŞ, Doç. Dr.Alperen KAYSERİLİ, Arş. Gör. Yılmaz KESKİN, Arş. Gör. Tolga KOR-KUSUZ ve Erzurum Büyükşehir Belediyesi Harita Şubesi yetkililerinden, öğrencimiz M. Yasir ARSLAN’a yapmış oldukları katkılar sebebiyle içtenlikle teşekkür ederiz.

Enerji Kaynakları ders kitabının, Coğrafya Bölümleri ve Coğrafya Eğitimi Ana-bilim Dalları öğrencileri ile ilgilenen meslektaşlar ve bu alanda çalışan araştırmacılara yararlı olacağını ummaktayız. Umulan ve beklenen yararları sağlaması dileklerimizle.

Prof. Dr. Hayati DOĞANAYDoç. Dr. Ogün COŞKUN

Erzurum-2017

İÇİNDEKİLER

ÖN SÖZ .......................................................................................................................iii

İÇİNDEKİLER .............................................................................................................. v

GİRİŞ

1. Enerji Kaynağının Tanımı ve Sınıfl andırılması ....................................................1

A. Yeraltı ve Yerüstü Kaynakları Olup Olmayışlarına Göre ..............................2

1. Yeraltı Enerji Kaynakları .............................................................................2

2. Yerüstü Enerji Kaynakları ...........................................................................3

B. Tükenir Kaynaklar Olup Olmayışlarına Göre ...............................................3

1. Tükenir (Konvansiyonel) Enerji Kaynakları .............................................3

2. Yenilenebilir (Alternatif) Enerji Kaynakları .............................................3

1. BÖLÜM

DÜNYA KÖMÜR YATAKLARI VE COĞRAFİ DAĞILIŞI

1.1. Kömürlerin Önemi ve Başlıca Özellikleri ..........................................................9

1.1.1. Kömürün Önemi ..........................................................................................9

1.1.1.a) Isı Kaynağı Olarak Önemi ...............................................................10

1.1.1.b) Mekanik Güç Kaynağı Olarak Önemi ...........................................11

1.1.1.c) Hammadde Kaynağı Olarak Önemi ...............................................12

1.2. Kömür Yataklarının Oluşumu ve Bununla İlgili Teoriler ..............................13

1.2.a) Allokton Oluşum Kuramı .........................................................................14

1.2.b) Otokton Oluşum Kuramı .........................................................................15

1.3. Kömürlerin Sınıfl andırılması.............................................................................16

1.3.a) Antrasitler ...................................................................................................16

1.3.b) Taş kömürleri .............................................................................................17

1.3.c) Linyitler .......................................................................................................17

1.3.d) Turbalar.......................................................................................................18

1.4. Dünya Kömür Rezervleri ...................................................................................19

1.4.a) Rezerv Teriminin Anlamı ...............................................................................19

1.4.b) Dünya Kömür Rezervleri .........................................................................20

1.4.c) Dünya Kömür Üretimindeki Artışlar ..........................................................24

1.5. Dünya Kömür Üretiminin Tarihi Gelişimi ......................................................27

1.6. Dünya Kömür Üretiminde Öncü Ülkeler ........................................................28

2. BÖLÜM

DÜNYA PETROL YATAKLARI VE COĞRAFİ DAĞILIŞI

2.1. Petrolün Önemi ...................................................................................................89

2.2. Petrolün Oluşumu ve Bazı Özellikleri ..............................................................92

2.3. Petrolün Jeolojik Zamanlara Göre Oluşumu ve Dağılışı ...............................96

2.4. Ana Çizgileriyle Petrol Üretiminin Tarihçesi ..................................................97

2.5. Dünya Petrol Rezervleri ve Ülkelere Göre Dağılışı .....................................100

2.6. Dünya Petrol Üretimindeki Gelişmeler ........................................................104

2.7. Dünya Ham Petrol Üretiminde Öncü Ülkeler ..............................................107

2.8. Rafineriler ve Petrolün Rafinajı .......................................................................176

2.9. Dünya Petrol Ticareti ........................................................................................176

2.10. Dünya Petrol Rezervlerinin Geleceği ...........................................................177

3. BÖLÜM

DÜNYA DOĞAL GAZ YATAKLARI VE COĞRAFİ DAĞILIŞI

3.1. Doğal Gaz ...........................................................................................................179

3.2. Doğal Gazın Oluşumu ve Bulunduğu Yerler .................................................180

3.3. Doğal Gazın Kullanım Alanları .......................................................................182

3.4. Doğal Gaz Teknolojisi .......................................................................................184

3.5. Dünya Doğal Gaz Rezervleri ve Dağılışı ........................................................186

3.6. Dünya Doğal Gaz Üretiminin Artışı ..............................................................189

3.7. Dünya Doğal Gaz Üretiminin Ülkelere Göre Dağılışı .................................192

3.8. Dünya Doğal Gaz ve Petrol Taşımacılığı ........................................................195

vi Enerji Kaynakları

4. BÖLÜM

SU GÜCÜ (HİDRO-ELEKTRİK ENERJİ) KAYNAKLARI

4.1. Su Gücü Elektriği ve Santrallerle İlgili Bazı Temel Terimler .......................201

4.2. Hidro-Elektrik Enerjisinin Önemi .................................................................204

4.3. Hidro-Elektrik Enerjisi Üretiminin Coğrafi Esasları ...................................209

4.4. Kıtaların Potansiyel Hidro-Elektrik Enerjisi Zengin Bölgeleri ...................215

4.5. Dünya Elektrik Enerjisi Üretimi ve Ülkelere Göre Dağılışı ........................222

5. BÖLÜM

YENİ VE YENİLENEBİLİR (ALTERNATİF) ENERJİ KAYNAKLARI

5.1. Jeotermal Enerji .................................................................................................227

5.1.1. Coğrafi Esaslar ..........................................................................................227

5.1.2. Jeotermal Enerji Rezervleri .....................................................................231

5.1.3. Jeotermal Enerjinin Uygulanma Alanları .............................................232

5.1.4. Jeotermal Enerji Üretimi ve Ülkelere Göre Dağılışı ............................235

5.2. Biyomas Enerjisi ................................................................................................245

5.2.1. Önemi ve Başlıca Kaynakları ..................................................................245

5.2.2. Biyomas Enerjisinin Geçmişteki Önemi ve Bugünkü Yararlanma Alanları ................................................................................................................245

5.2.3. Değişik Ülkelerde Biyogaz ve Biyomas Enerjisinden Yararlanma Durumu ...............................................................................................................249

5.3. Rüzgâr Enerjisi ..................................................................................................252

5.3.1. Coğrafi Esaslar ..........................................................................................252

5.3.2. Rüzgâr Enerjisinden Başlıca Yararlanma Alanları ...............................255

5.3.3. Değişik Ülkelerdeki Rüzgâr Enerjisi Uygulamaları .............................256

5.4. Güneş Enerjisi ....................................................................................................259

5.4.1. Güneş Enerjisinin Önemi ve Coğrafi Esasları ......................................259

5.4.2. Güneş Enerjisinden Yararlanma Sahaları .............................................263

5.4.3. Çeşitli Ülkelerdeki Uygulamalar ............................................................263

İçindekiler vii

5.5. Nükleer Enerji ...................................................................................................265

5.5.1. Nükleer Enerjinin Kaynakları ve Önemi ..............................................265

5.5.2. Nükleer Enerji Kaynaklarının Coğrafi Dağılışı....................................267

5.5.3. Dünya Uranyum Rezervleri ve Uranyum Üretimi ..............................269

5.5.4. Nükleer Enerji Üretimi ............................................................................274

5.6. Gel-Git (Med-Cezir) Enerjisi...........................................................................281

5.6.1. Coğrafi Esasları.........................................................................................281

5.6.2. Çeşitli Ülkelerdeki Gel-Git Enerjisi Uygulamaları ..............................283

5.7. Diğer Bazı Enerji Kaynakları ...........................................................................284

5.8. Yeni ve Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Dünya Enerji Sorunu Bakımından Önemi ..................................................................................................286

6. BÖLÜM

ENERJİ KAYNAKLARI VE ÇEVRE SORUNLARI

6.1. Çevre ve Çevre Sorunları .................................................................................289

6.2. Enerji Kaynaklarının Çevreye Etkileri ...........................................................294

6.2.1. Çağdaş Sanayi ve Enerji Kaynakları ......................................................294

6.2.2. Nüfus Mobilitesi ve Enerji Kaynakları ..................................................302

6.2.3. Ulaşım ve Enerji Kaynakları ...................................................................303

6.2.4. Enerji Kaynakları ve Turizm ...................................................................305

6.2.5. Enerji Kaynakları ve Sağlık .....................................................................306

KAYNAKÇA .................................................................................................309

SÖZLÜK .......................................................................................................317

DİZİN ...........................................................................................................325

viii Enerji Kaynakları

1. Enerji Kaynaklarının Tanımı ve Sınıflandırılması

Basit bir tanımla fiziksel anlamda enerji, hareket ettirici güç demektir. Bunu, iş yapma anlamında da düşünmek mümkündür. Dolayısıyla her üretim faaliyeti, belli bir enerji harcanmasını gerektirir. Bunda, insan emeğinden yararlanılabile-ceği gibi, araç ve gereçlerden de yararlanılabilir. Zaten, yüzyıllar boyunca en fazla önem taşıyan güç kaynağı türü, bizzat insanın kendi gücü olmuştur. Günümüzde bu güç, mal üretiminden ziyade, daha çok hizmet, fikir ve düşünce üretiminde rol oynamaktadır. Elbette çağdaş sanayi sektöründe insan gücü (iş gücü), yine büyük ölçüde önem taşımaktadır. Ancak, bu üretim biçiminin en tipik özelliklerinden biri, yüksek oranda enerji tüketmesidir. İhtiyaç duyulan enerji, bazı doğal kaynak-lardan sağlanmaktadır.

Aslında her maddenin bileşiminde, belli bir miktar enerji, yani iş yapabile-cek güç vardır. Şayet bu güç bir iş yapmıyorsa, potansiyel (birikmiş) enerji veya iş yapmayan (durağan) enerji olarak tanımlanır. Maddenin yapısında bulunan bu gizli gücü yanma, düşme, sürtme, sürtünme veya benzer bir fiziksel ya da kimyasal hareket ile açığa çıkarmak ve ondan, iş yapmakta yararlanmak mümkündür. Mad-delerin yapısında bulunan ve iş yapmayan bu enerjinin esas kaynağı, kuşkusuz güneş gök varlığıdır. Çünkü herhangi bir biyolojik, jeolojik, fizyolojik, fiziksel veya kimyasal olay ile bu kaynağın yaydığı radyasyon, maddelerin yapısında birikmiş ve zamanla dönüşüme uğrayarak, potansiyel bir güç durumuna gelmiştir.

Herhangi bir maddenin yapısında saklı olan potansiyel (iş yapmayan) enerji-nin, az önce sayılan nedenlerden biri ile yapılan bir iş sonucu açığa çıkması duru-

GİRİŞ

munda sağlanan enerjiye, kinetik enerji denir (iş yapan enerji). Bir örnek verilecek olursa, duran bir su kütlesinin bünyesinde saklı olan enerji, potansiyel enerji ola-rak tanımlanır. Irmak yatağı boyunca akan suyun bünyesindeki potansiyel ener-ji, suyun bir iş yapması nedeniyle, artık kinetik enerji durumuna dönüşmüştür. Özellikle bu suların önüne yüksek bir set (baraj) inşa edilip, su cebri borular içine alınarak, daha yüksek bir konumdan düşürülürse, potansiyel enerji, kinetik enerji durumuna dönüşür ve daha fazla iş yapar.

Kuşkusuz maddelerin yapısında, potansiyel enerji vardır. Ancak, her madde-den ekonomik anlamda kinetik enerji elde etmek, aklen mümkün değildir. Belli enerji kaynaklarından ekonomik olacak şekilde enerji üretilebilir. Güneş, petrol, kömür, odun, rüzgâr, akarsular gibi. İşte değişik yöntem ve teknikler kullanılarak, ekonomik amaçlarla enerji elde edilen kaynaklara, genel bir terimle enerji kay-nakları denir. Bunlardan elde edilen enerji, temelde ekonomik amaçlara yöne-lik olarak, değişik ihtiyaç alanlarında harcanır. Isı kaynağı olarak, mekanik güç kaynağı yani makineleri çalıştıran (işleten) güç olarak, aydınlatma ve ısıtma için veya doğrudan doğruya, sanayide hammadde olarak (kuşkusuz enerji kaynağının kendisi) tüketilir.

Ancak, hemen şunu da kaydedelim ki, Newcomen demek, bir bakıma enerji kaynaklarının varlığı ve yüksek miktarlarda tüketilmesi demektir. Üretimin, maki-ne gücü ile yapıldığı çağdaş bir üretim şekli olarak da tanımlanması mümkün olan çağdaş sanayi, aynı zamanda da, yüksek oranda enerji tüketimini gerektirir. Bu bakımdan, XVIII. yüzyıl sonları ile XIX. yüzyıl başlarında gerçekleştirilen Sanayi Devrimi, öncelikle enerji kaynaklarının değerlendirilmesi devrimi, olarak düşünül-melidir. Gerçekten de, 1760’da buhar makinesi icat edilince taş kömürü, 1873’te dinamo icat edilince beyaz kömür kaynakları, 1900’lerde içten patlamalı motorlar ve 1910’larda içten yanmalı diesel motorlar icat edilince petrol büyük önem ka-zanmıştır. Çağdaş sanayi, bu gibi icatların bir sonucu olarak bugünkü aşamaya ulaşmıştır.

Enerji kaynakları, değişik şekillerde sınıflandırılabilir. Bunlardan birkaçını şöyle sıralayabiliriz:

A. Yeraltı ve Yerüstü Kaynakları Olup Olmayışlarına Göre:

1. Yeraltı Enerji Kaynakları: Bunlar, bilindiği üzere çeşitli kömürler, petrol, doğal gaz, termo-nükleer petrol, jeotermal kaynaklar, şistler, nükleer enerji kay-nakları olarak nispeten çeşitlidir. Uranyum ve toryum gibi metalik olanlarla, jeo-termal kaynaklar hariç, bunlara, fosil enerji kaynakları da denir. Çünkü organik bazı kaynakların, belli jeolojik zamanlarda ve devirlerinde, fosilleşmeleri sonucu oluşmuşlardır.

2 Enerji Kaynakları

2. Yerüstü Enerji Kaynakları: Bunları, ormanlardan sağlanan yakacak odun, biyomas kaynakları, tezek, kültürel bitkilerin çeşitli atıkları ve benzerleri olarak sa-yabiliriz. Ama en önemlileri, hidrolik kaynaklar olup, bunlar; tükenmez kaynaklar olarak, ayrıca büyük önem taşırlar.

B. Tükenir Kaynaklar Olup Olmayışlarına Göre:

1. Tükenir (Konvansiyonel) Enerji Kaynakları: Bunlara, birincil kaynaklar, primer kaynaklar, yenilenemez kaynaklar gibi adlar da verilir. Klasik, alışılmış veya geleneksel anlamında olan konvansiyonel enerji kaynakları terimi, günümüzde daha yaygın olarak kullanılmaktadır.

Bu grup enerji kaynaklarının en dikkat çekici özelliği, yenilenemez olmaları, yani bir kez kullanılabilmeleri ve tükenir olmalarıdır. Yeni rezervlerin keşfi yoluyla çoğaltılabilirlerse de, günün birinde onlar da mutlaka tükeneceklerdir.

Bunları; kömür, petrol, doğal gaz, uranyum ve toryum gibi nükleer kaynaklar ve bitümlü şistler olarak sıralayabiliriz.

2. Yenilenebilir (Alternatif) Enerji Kaynakları: Bunlardan beyaz kömür kaynakları (su gücü) hariç, diğerlerinden, yakın bir zamanda (1900’lerden sonra) kısmen yararlanılmaya başlanmıştır. Gerçi su gücünden enerji üretimi tarihini, 1873’te dinamonun icadı ile başlatabiliriz. Ancak yenilenebilmesi, yani kullanıl-dıkça yeniden çoğalması, hatta geriye kazanımı kolaylığı nedeniyle bu kaynağı, yenilenebilir kaynaklar arasında sayabiliriz. Diğer yenilenebilir ve aynı zamanda da kullanılış tarihleri yeni olan kaynaklar; güneş enerjisi, jeotermal enerji, biyomas enerjisi kaynakları, rüzgâr ve dalga (gel-git) enerjisi gibi kaynaklardır.

Ayrıca enerji kaynakları teriminin karşılığı olarak, yakıt kavramı da kullanı-lır. Yakıldığı zaman sıcaklık yayan maddeler için kullanılan bu kavram, tüm enerji kaynaklarını ifade etmez. Terimin ifade ettiği kaynaklar, genel olarak şunlardır:

a.Katı Yakıtlar: En klasiklerinden olan odun ve çeşitli kömürler (antrasit, taş kömürü, linyit, turba), bu gruba girer.

b.Sıvı Yakıtlar: Ham petrol ve bunun türevleri (gazyağı, benzin, motorin-mazot) gibi yakıtları ifade eder.

c.Güneş enerjisi: Doğal gaz, metan, bütan ve propan gibi gazlardır.

Buraya kadar özetle sınıflamasını verdiğimiz enerji kaynakları üzerinde, ge-nel çizgileri ile kısa değerlendirmeler yapalım:

Giriş 3

A. Yeraltı Enerji Kaynakları:

1. Kömürler: Biraz sonra da tekrar ayrıntılı bir şekilde inceleneceği üzere kö-mür, havanın serbest oksijeni ile doğrudan doğruya yanabilen, % 55 ile % 90-95 oranında karbon ihtiva eden organik kökenli kayaçlardır şeklinde tanımlanabilir (Nakoman, 1971: 1 vd.).

2. Petrol: En önemli enerji kaynaklarından biridir. Bileşimi hidrokarbürler yani karbon, hidrojen ve daha başka maddelerden ibarettir. Hidrokarbür veya hid-rokarbonlar, gaz biçiminde ise doğal gaz, sıvı ise petrol ve katı halde ise, bitümlü şist adını alır.

Bugün, pet-kim veya petrokimya adı verilen ve petrolü türevlerine ayırmakla uğraşan sanayi kolu, petrolden pek çok yan madde elde etmektedir. Bu madde-lerin sayısı, binlerle ifade edilir. Ancak, en önemlileri benzin, mazot (motorin), gazyağı, çeşitli makine-motor yağları, sentetik lifler, jet yakıtı, metan, bütan ve propan gibi sıvılaştırılmış yakıtlardır.

3. Doğal Gaz: Genellikle petrolle birlikte bulunur. Çoğunluğu gaz biçiminde olan, bir çeşit petroldür. Ancak, petrolü oluşturan maddelere göre daha hafif ve uçucu maddelerden (metan, bütan, propan gibi) oluşmuştur. Mutfak gazı olarak kullanımının yanı sıra sanayinin enerji ihtiyacını karşılama konusunda, büyük rol oynamaktadır. Çevrim santrallerinde elektrik üretilmekte, türevleri yakıt olarak yaygın biçimde kullanılmakta ve sanayi tesislerini beslemektedir.

4. Uranyum ve Toryum: Nükleer enerji tesislerinde (atom reaktörleri) işlen-mek suretiyle, nükleer yakıtların yapımında tüketilirler. Aynı zamanda da elektrik enerjisi üretiminde kullanılırlar. Uranyum ve toryum, stratejik ve inorganik orijinli metallerdir.

Uzay araçları ve dev nükleer denizaltı savaş gemileri ile kıtalararası füzeler, bu madenlerden elde edilen yakıtla işletilir. Ayrıca, elektrik enerjisi elde edilmesi bakımından da, büyük önem taşırlar.

5. Jeotermal Enerji: Yeryuvarının derinliklerinde ısınarak, kaynar halde yer-yüzüne ulaşan (veya sondajlarla çıkarılan) sıcak ya da kaynar sular, konutların ısıtılmasında kullanılmaktadır. Sondajlar yoluyla yeryüzüne çıkarılan ve kaynama derecesinin üstünde sıcak, çoğunca da buhar (su-buhar) şeklinde olan kaynaklar-dan ise, bir buhar türbini aracılığı ile elektrik enerjisi üretilmektedir. Bu gibi kay-naklara, jeotermal enerji kaynakları adı verilir.

4 Enerji Kaynakları

B. Yerüstü Enerji Kaynakları

1. Horasan eyaleti: Su gücünü ifade eder. Bu güçten elde edilen elektrik enerjisine, hidroelektrik (su gücü elektriği) veya hidrolik enerji denir.

Suyun yüksekten (ırmak yatakları boyunca bir eğim kesikliğinden) düşmesi veya düşürülmesi (baraj) halinde, madde olarak bünyesindeki potansiyel enerji, kinetik enerji şekline dönüşerek; bundan elektrik enerjisi elde edilir. Bu gücün elektrik enerjisine dönüştürülmesi, ilk kez 1873’te Fransız Gramme tarafından di-namo makinesinin icadı sayesinde mümkün olmuştur.

Beyaz kömür enerjisi de, termik kaynaklardan (kömür ve petrol) elde edilen enerji gibi sanayi, aydınlatma, ısıtma ve mekanik güç kaynağı olarak tüketilmekte-dir. Ancak bu kaynağın, diğerlerine göre çok önemli bir üstünlüğü vardır. Bu da, hiç tükenmeyecek ve yenilenebilen bir enerji kaynağı olmasıdır.

2. Odun: Ateşin keşfi ile insanlar tarafından kullanılmaya başlanan, en eski klasik enerji kaynağıdır. Karalar alanının, bugün yaklaşık %30’unun orman alanı olduğu tahmin edilmektedir. Ancak, bu zenginliğin yakacak yıllık odun üretim potansiyelini kestirmek, oldukça zordur.

3. Tezek: Birçok ülkenin, özellikle kırsal kesim nüfusu için, eskiden beri tüke-tilen önemli bir enerji kaynağıdır. Ancak günümüzde Hindistan, Çin ve Çin Hindi ülkeleri gibi bazı ülkelerde, bundan biyogaz adı verilen metan gazı elde edilmek suretiyle, mutfak gazı ve aydınlanma ihtiyacı için de yararlanılmaktadır.

4. Yeni Enerji Kaynakları: Bunların en önemlileri; güneş enerjisi, rüzgâr enerjisi, biyogaz enerjisi gibi kaynaklardır. Bunlardan, özellikle güneş enerjisinden yararlanmak, gelecekte karşılaşılacak aşılması çok güç enerji dar boğazlarını aş-mak için, en güvenilir seçenek olarak kabul edilmektedir. Gerçekten de, tüm enerji kaynaklarının esasını oluşturan güneş, dev bir nükleer fizyon (bölünme) reaktörü olarak adlandırılmaktadır. Bu muazzam güç kaynağından, her yıl yeryüzüne ula-şan radyasyon değerinin, enerji olarak 1.75x1018 KWh elektrik enerjisi eşdeğeri olduğu hesaplanmıştır. Dolayısıyla, bütün dünyanın ihtiyacını, sınırsız olarak bu kaynaktan sağlamanın mümkün olacağı ileri sürülmektedir.

Enerji kaynaklarını, ayrıca jenetik açıdan da sınıflandırmak mümkündür. Oluştukları kökenler (jenerasyon) açısından, bunları başlıca iki gruba ayırabiliriz:

a. İnorganik Kökenli Olanlar: En tipik örnekleri, uranyum ve toryum me-talleri grubudur.

b. Organik Kökenli Olanlar: Bunların sayısı oldukça fazladır. Önce de söz konusu ettiğimiz gibi, nitekim kömürler, fosilleşmiş olarak organik tortul kayaçlar (taşlar) dır. Jeolojik zamanlarda yetişmiş olan dev yapılı çeşitli bitkilerin (Lepi-

Giriş 5

dodendronlar, Siggillarialar, Pecopterisler, Galamitesler, Filicalesler gibi), zamanla yer kabuğu katmanları içinde kalarak, fosilleşmeleri sonucu oluşmuşlardır (Nako-man, 1971: 15-18).

Aynı şekilde petrol de, organik kökenli olarak kabul edilmektedir. Sığ denizler ve bunların kara içlerine doğru sokulmuş olan koylarında, kum ve çamurlar ya da neritik depolar arasında çökelmiş mikroskobik bitkisel kalıntılar ve çeşitli de-niz hayvanlarının (foraminifer, radyoler, sünger, mercan, molluks ve omurgalılar gibi), fiziksel ve kimyasal değişmelere uğraması sonucu, bugünkü petrol yatakları-nın oluştuğu sanılmaktadır (Levorsen, 1967: 723-724).

Odun, biyogaz, biyomas1 ve benzeri enerji kaynaklarının organik kökenli ol-duğuna, kuşkusuz burada değinmeye bile gerek yoktur.

Dünya enerji üretim ve tüketimi, çok hızlı bir şekilde artmaktadır. Hızla artan dünya nüfusu, giderek yükselen sanayileşme ve şehirleşme oranları gibi değişken-ler, beraberinde dünya enerji üretim ve tüketimini de arttırmış ve geliştirmiştir. Giderek artan dünya enerji tüketimi içinde de önemli yığılımlar söz konusu ol-maktadır. Bu konuda dünya birincil enerji tüketiminin kaynaklara göre dağılışını incelediğimizde, kömür (% 29.0), petrol (% 32.8) ve doğal gaz (% 24.0) gibi fosil ya-kıtların bu dağılımın en önemli payını oluşturduğunu görmek mümkündür (Tablo 1). Enerji tüketiminde ilk üç sırayı paylaşan fosil yakıtların ardından hidrolik ener-ji % 6.8 ve nükleer enerji % 4.5 oranları ile sıralanmaktadır. Tükenir enerji kaynak-larına alternatif olarak düşünülen ve sürekli geliştirilen Yeraltı enerji kaynaklarının dünya enerji tüketimindeki oranı ise henüz % 2.7 dolayında yer almaktadır (Tablo 1 ve Grafik 1’i inceleyiniz).

Tablo 1. Dünya birincil enerji tüketiminin sektörel dağılımı (2015).

Enerji kaynağı Tüketim Oranı (%) Enerji kaynağı Tüketim Oranı (%)

Petrol 32.8 Hidrolik 6.8

Kömür 29.0 Nükleer 4.5

Doğal Gaz 24.2 Yenilenebilir 2.7

Kaynak: BP istatistik kayıtlarından yararlanılarak hesaplanmıştır.

1 Özel olarak yetiştirilen deniz ve kara bitkileri ile biyolojik atıklardan (şehir çöpleri gibi) enerji üretme teknolojisine biyomas, bu enerji türüne ise, biyomas enerjisi denir. Bir ton biyomas maddesinin, havasız bir ortamda ısıtılması sonucu, 1.2 varil petrole eşdeğer enerji elde edilebileceği hesaplanmıştır.

6 Enerji Kaynakları

Enerji Kaynakları

1

Grafik 1. Dünya birincil enerji tüketiminin % 86’lık bölümünü fosil yakıtlar oluşturmaktadır (2015).

Grafik 1.1. Çıkarılabilir kömür rezervlerinin bölgesel dağılışı – 2015.

% 32.8

% 29.0

% 24.2

% 6.8% 4.5 % 2.7

Petrol

Kömür

Doğal gaz

Hidrolik

Nükleer

Yenilenebilir

% 27.5

% 3.6

% 34.9

% 0.1% 3.6

% 32.5Kuzey Amerika

Orta ve G.AmerikaAvrupa-Avrasya

Ortadoğu

Afrika

Asya-Pasifik

Grafik 1. Dünya birincil enerji tüketiminin % 86’lık bölümünü fosil yakıtlar oluşturmaktadır -2015.

Dünya enerji üretim ve tüketiminde en büyük pay, eskiden olduğu gibi, yine fosil yakıtlar tüketimine düşmekte olup, ilk sırada % 32.8’lik tüketim oranı ile pet-rol, ikinci sırada % 29.0 oranı ile kömür ve üçüncü sırada % 24.2 ile doğal gaz gel-mektedir (Tablo 1). Geçmişte bu dağılımın ilk sırasında yer alan kömür, zamanla ikinci sıraya gerilemiş ve yerini bir başka fosil yakıt olan petrole bırakmıştır. An-cak bu gerileme, kömürün öneminin azalmakta olduğu anlamına gelmez (üretim hızla artmaktadır). Ancak başta petrol olmak üzere, diğer kaynakların üretimde-ki payları ile kullanım alan ve oranları hızlı bir tırmanış göstermektedir. Nükleer enerji üretimi de, bu artışta önemli bir rol oynamaktadır.

Konvansiyonel (birincil) enerji kaynaklarının, dünya genel enerji bilançosun-daki paylarının yükselmesi (kömürün payının düşmesi aslında oransal olup, reel değildir), sözü edilen bu kaynaklara ait rezervlerin giderek zorlandığını göster-mektedir. O halde, potansiyeli sonsuz olmayan bu kaynaklar, günün birinde tüke-necektir. Hatta dünya görünür kömür rezervlerinin, 80-100 yıl sonra; uranyum-toryum kaynaklarının, 100-135 yıl ve petrol ve doğal gaz kaynaklarının, 150-200 yıl sonra tükenebileceğine ilişkin görüşlere rastlamaktayız.

Ancak, bu görüşler oldukça teoriktir ve enerji kaynakları konusunda kesin bir bitiş tarihi belirlemek oldukça güçtür. Bilindiği üzere, mevcut rezervler kul-lanılırken, keşfedilen yeni rezerv sahalarının, kullanım süresini uzatacak oluşu-nun yanı sıra; bazıları tükense bile, yeni alternatif enerji kaynaklarının hizmete sunulacağı kuşkusuzdur. Örneğin kömürün 1769’larda büyük bir güç kaynağı olduğunun anlaşılmasından, yaklaşık 100 yıl sonra su gücünün ve ondan da 72

Giriş 7

yıl sonra, nükleer enerjinin büyük bir güç kaynağı olduğu meydana çıkmıştır. Ya-kın bir gelecekte bunların yerini, belki güneş enerjisi, gel-git ve rüzgâr enerjisi gibi tükenmez=yenilenebilir enerji kaynakları alacaktır. Unutulmamalıdır ki, dünya enerji üretim ve tüketimi son derece dinamik ve gelişme eğilimi yüksek bir sek-tördür. Bu nedenle mevcut enerji kaynaklarına ilişkin yeni rezerv sahaları ile bu kaynaklara alternatif yeni ve yenilenebilir enerji kaynakları arayışı büyük bir hızla devam etmektedir.

8 Enerji Kaynakları

1.1. Kömürlerin Önemi ve Başlıca Özellikleri

1.1.1. Kömürün Önemi

Kömür, enerji kaynakları arasında, odundan sonra kullanılış tarihi en eski olanıdır. Daha IX. yüzyılda, Büyük Britanya’da konutların ısıtılması amacıyla tüke-tilmeye başlandığı tahmin edilmektedir. Çin’de aynı amaçla kullanılışı, tahminen XII. yüzyıla kadar gerilere gider.

Buna rağmen kömürün, bir enerji kaynağı olarak önem kazanmaya başlama-sı, XVIII. yüzyıl sonlarına rastlar. Başta Büyük Britanya olmak üzere, Batı ülke-lerinde kömürün demir cevherini ergitmekte kullanılmaya başlanması, zamanla Sanayi Devrimi sürecinin gerçekleşmesine yol açmıştır. Çünkü bilindiği üzere modern sanayinin temeli, demir-çelik üretimine ve söz konusu sanayinin kurulup gelişmesi ise, taş kömürünün bu alanda yakıt olarak kullanılmasına dayanır.

Buhar makinesinin, 1705 yılında İngiliz mühendis Newcomen tarafından icadı, yine bir İngiliz mühendis olan (İskoçyalı) Smeaton’ın bu makineyi 1760’da sanayide kullanılır duruma getirmesi; James Watt’ın 1775 yılında bunu pamuklu ve ipekli dokuma sanayisine uygulaması, çağdaş (modern) sanayinin orijini olarak kabul edilir. Gerek buhar makinesinin icadı ve gerekse termik santraller ile demir-çelik fabrikalarında (çağdaş anlamda ilk demir-çelik fabrikası İngiltere’de 1745 yılında kurulmuştur) kömürün kullanılmaya başlanması, modern sanayinin te-mellerini oluşturur. Özellikle buhar makinesi, yaklaşık 1800 yılından başlanarak, giderek yelkenliler devri ulaştırmasını sona erdirmiş; savaş ve ticaret filoları, bu makine ile hızla motorize olmuştur (ilk buharlı gemi 1819’da sefere konulmuş-

DÜNYA KÖMÜR YATAKLARI VE COĞRAFİ DAĞILIŞI

1. BÖLÜM

tur). Demiryolu ulaştırmasının başlaması ve gelişmesi de, yine buhar makinesi-nin, dolayısıyla da kömürün eseridir. Özellikle 1807’de buharlı lokomotifin icadı, demiryolu ulaştırma sistemlerinin kurulmasına, anakaraların iç bölgelerine doğru sokulması ve kıyılarla bu bölgeler arasında, çok daha yoğun bir ticari aktivite ku-rulmasına zemin hazırlamıştır. Bunlar ve benzer teknik gelişmeler, öncelikle kö-mürün enerji kaynağı olarak kullanılmasıyla ilgilidir. Dolayısıyla da dünya kömür üretimi, geçmiş devrelere göre büyük artışlar göstermektedir. Biraz sonra da tekrar söz konusu edileceği üzere, örneğin 1900 yılında 700 bin ton dolayında olan üre-tim, 1980’de 1.9 milyar tonu, 1990’da 4.7 milyar tonu aşmış (4 769 000 000 ton) ve 2015’te 7.8 milyar ton (7 861 000 000 ton) olarak gerçekleşmiştir (Tablo 1.2).

Yaklaşık 100 yılı aşkın bir sürede (1900-2015) hemen hemen on katını aşan kömür üretimi artışı, kömürün ne ölçüde önemli bir enerji kaynağı olduğunu açıkça kanıtlamaktadır. Bununla birlikte, kömüre giderek önem kazandıran başka nedenler de vardır. Örneğin bugün kömür, kimya sanayisi dalında temel hammad-de kaynaklarındandır. Çünkü damıtma ve ayrıştırılması yoluyla, bundan çeşitli gazlar (havagazı gibi), katran, benzol ve benzer kimyasal maddeler; amonyak, naf-talin gibi diğer kimyasal maddeler ve çeşitli eczacılık maddeleri elde edilmektedir.

Bu gibi nedenlerden dolayı, kömürün ekonomik önemini, üç grupta gözden geçirmek uygun olacaktır:

1.1.1.a) Isı Kaynağı Olarak Önemi

Bu alanda kömürün asıl rolü, dökme demir (font veya pik de denir) imalinde, yani demir cevherinin, yüksek fırınlarda ergitilmesinde ortaya çıkar. Gerçekten de, XVIII. yüzyıl ortalarına doğru İngiltere’de taşkömürünün (kok) dökme demir (pik) elde edilmede kullanılmaya başlanması, sanayide köklü değişiklikler meyda-na getirmiştir.1 Hatta bu yeni teknik icat, daha önce de değindiğimiz gibi, sanayi alanındaki en önemli devrimlerden biridir. Çünkü bu teknikle elde edilmeye baş-lanan dökme demir, zamanla çelik imaline ve sanayinin, baş döndürücü bir hızla giderek gelişmesine zemin hazırlamıştır.

Böylece, İlk Çağ’dan beri demirin ergitilmesinde başlıca rolü oynayan ve en il-kel enerji kaynağı olan odun ve odun kömürünün rolü ortadan kalkmış; 1850’lere doğru bu rolü, taşkömürü üstlenmiştir. Gerçi, belki XII-XIII. yüzyıllardan beri, odun ve kömürden yararlanılarak demir ergitiliyor ve bundan çeşitli gereçler ya-pılıyordu. Ancak, ilkel yöntemler ve nispeten düşük ısı derecesinde olan bu ergi-

1 Kok kömürü: Taşkömürü içindeki uçucu maddelerin, kok fabrikası adı verilen tesislerde alınması (ayrıştırılması) sonucu elde edilen karbon oranı yüksek kömür. Kok kömürüyle demir cevheri ergitilerek dökme demir üretilen ilk yüksek fırın, 1745’te İngiltere’de hizme-te girmiştir.

10 Enerji Kaynakları

me sonucu elde edilen demire, insan gücüyle ve dövmek suretiyle şekil verilerek, dövme demir üretilmekteydi. Oysa taşkömürünün, kok fabrikası denilen tesis-lerde uçucu maddelerinin alınması ve karbonca çok zenginleştirilmesi suretiyle kok kömürü adı altında, demir cevheri ergitme yüksek fırınlarında kullanılmaya başlanması, sağladığı yüksek ısı dolayısıyla, demir cevherinin sıvı hale gelecek şe-kilde ergitilmesini ve de dökme demir elde edilebilmesini sağlamıştır. Bu alanda, zamanla birçok teknolojik yeni gelişme söz konusu olmuştur. Örneğin, 1745’te A. Derby tarafından İngiltere’de dökme demir imal eden ilk yüksek fırının icadını, 1865’te İngiliz H.Bessemer’in, 1879’da yine İngiltere’de Thomas ve Gilchrist, 1888’de de Alman asıllı İngiliz K.W.Siemens’in yüksek fırınlarının (bu sonuncusu, elektro-metalürjik yüksek fırındır) icatları izlemiştir (Yücel, 1964: 123-124).

Ancak bu gelişmelere rağmen taşkömürü, demir-çelik endüstrisinin en önemli enerji kaynağı olarak egemenliğini sürdürmüş ve hiçbir zaman değerini kaybetmemiştir. Bugün dökme demir imalinde, demir cevheri, metalürji koku ve ergitmeyi kolaylaştırıcı yan maddeler (kalker taşı gibi) kullanılmakta olup, temel enerji kaynağı, daha doğrusu ergitici ısı kaynağı olarak, kok kömüründen yararla-nılır. Elektrik enerjisinden yararlanılan yüksek fırınlar, yani elektrometalürji tek-nolojisi de uygulanmakla birlikte, dünyada pek yaygınlaşmamıştır. Halen dünya demir-çelik fabrikalarının büyük çoğunluğu, yine enerji kaynağı olarak kok tü-ketmektedir.

Günümüz modern yüksek fırınlarında, bir ton pik demir elde edebilmek için de, 3-4 ton taşkömürünün koklaştırılmasına ihtiyaç vardır. Bu da, zaten kokluk kömürün önemini, kolayca açıklamaktadır.

1.1.1.b) Mekanik Güç Kaynağı Olarak Önemi

Taşkömürüne talebi teşvik eden en önemli faktörlerden biri de, mekanik güç kaynağı yani makineleri işleten çalıştırıcı bir güç oluşundan ileri gelmektedir.

Gerçi buhar gücü ve dolayısıyla da buhar makinesi, çağdaş teknolojide gi-derek rolünü kısmen yitirmiştir. Çünkü buhar motoruyla işletilen gemilerin, lo-komotiflerin ve bu güçle çalıştırılan fabrikaların sayısı, artık yok denecek kadar azalmıştır. Ancak, günümüz teknolojisinde büyük önem taşıyan diesel motorlar ve elektromotorlar gibi önemli makineler icat edilmesi düşüncesinin temeli, aslında yine kömüre, yani buhar makinesinin icadına dayanır.

Anlaşılıyor ki, kömürü enerji kaynağı olarak kullanmaya yönelik bir icat, za-manla benzer icatların da temelini teşkil etmiştir. Öte yandan kömür yataklarına sahip ülkeler, modern sanayide en erken hamle yapan toplumlar olmuşlar ve bu ülkelerde, başta yüksek fırınlar olmak üzere sanayinin coğrafi dağılışını, sanayi-

Dünya Kömür Yatakları ve Coğrafi Dağılışı 11